« Хоббит: Пустошь Смауга » получала неоднозначные отзывы в этот праздничный сезон, и некоторые жаловались, что фильм недостаточно строго придерживается сюжетной линии книги.
У физика Ретта Аллена, однако, есть возражение не из-за расхождения фильма с оригинальной историей Дж.Р.Р. Толкина, а из-за физики, стоящей за одной из самых захватывающих сцен в фильме. (Спойлеры впереди.) Гномы расплавляют гигантскую золотую статую за считанные минуты, используя этот расплавленный металл, чтобы изгнать дракона Смауга из Одинокой горы. Вот что пишет Аллен для Wired :
Сколько золота было расплавлено? Я точно не знаю Сколько времени понадобилось, чтобы расплавить это золото? Это было всего несколько минут, но у меня нет точного времени. Сколько энергии это займет и как насчет энергии? Это именно то, что я хочу оценить.
Во-первых, Аллен записал некоторые основные сведения о золоте (он предположил, что золото Средиземья имеет те же свойства, что и золото планеты Земля), а именно:
- Удельная теплоемкость золота = 0, 126 Дж / (г * К) * о, это для золота при 20 ° С, поскольку удельная теплоемкость на самом деле не постоянна.
- Температура плавления золота = 1337, 33 К (1064 ° С).
- Скрытая теплота плавления для золота = 63, 5 Дж / г.
- Плотность золота = 19, 3 г / см ^ 3. (Я буду использовать символ ρ для плотности). Кроме того, другие измерения массы даны в граммах, а объем в метрах в кубах. Я буду на самом деле плотность золота, как 1, 93 х 10 ^ 7 г / м ^ 3.
Эти цифры позволили ему рассчитать тепло, необходимое для расплавления статуи. Он предположил, что золото начинается при температуре 10 ° C и окончательно 1064 ° C. На основании того, что было показано в фильме, он также предположил, что статуя золотого карлика имеет высоту около 15 метров и диаметр около 5 метров.
Он рассчитал, что для плавления золота потребуется 3, 719 х 10 ^ 9 Вт, что означает, что для достижения этого эффекта потребуется около 7, 44 х 10 ^ 9 Ватт, поскольку передача энергии является неэффективным процессом. Он обнаружил, что для производства этой энергии потребуется около 74 тонн угля.
До этого момента, пишет Аллен, этот сценарий вполне оправдан. Это то короткое время, когда гномам удалось расплавить гигантскую статую, которая представляет собой настоящий отход от законов физики:
Просто кажется сумасшедшим возможность сжечь 74 метрических тонны угля всего за 5 минут. Конечно, есть что-то еще, что они могли бы использовать, чтобы получить власть, которую они хотят. Как насчет атомной электростанции? Авианосец класса Nimitz имеет силовую установку, которая может производить 194 мегаватта (1, 94 x 10 ^ 8). Этого не достаточно. Не достаточно. Гномам понадобилось бы около 38 носителей класса Нимиц, чтобы получить такую власть.
Поэтому, если бы в этих древних печах гномов не сжигалось какое-то средиземноморское сверхтопливо, в реальной жизни Смауг, вероятно, просто съел бы гномов, пока они стояли и ждали, пока все это золото растает.
Больше от Smithsonian.com:
Руководство Толкинского ботаника "Хоббит: Пустошь Смауга"
Руководство Толкинского ботаника "Хоббит: неожиданное путешествие"
